Trong khi điện thoại thông minh đã trải qua những bước tiến vượt bậc kể từ khi ra đời, công nghệ pin bên trong chúng lại gần như không thay đổi đáng kể. Khi chúng ta đang chạm tới giới hạn của những gì pin hiện tại có thể làm, nhu cầu cấp thiết về các công nghệ pin mới trở nên rõ ràng hơn bao giờ hết. May mắn thay, chúng ta có thể đã tìm thấy một ứng cử viên đầy hứa hẹn.
Kỷ Nguyên Pin Silicon-Carbon Đã Đến
Pin lithium-ion (li-ion) đã tạo nên một cuộc cách mạng trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng kể từ khi ra mắt thương mại cách đây ba thập kỷ. Tuy nhiên, những hạn chế của chúng hiện đang kìm hãm các cải tiến smartphone tương lai mà nhiều người mong đợi. Cho đến nay, các nhà sản xuất đã bù đắp sự chậm tiến bộ trong công nghệ pin bằng cách tập trung vào tăng tốc độ sạc và cải thiện hiệu quả năng lượng. Dù vậy, những yếu tố này cũng có giới hạn. Giờ đây, với sự ra đời của pin silicon-carbon (viết tắt là “Si/C”), ngành công nghiệp đang trên đà thiết lập một tiêu chuẩn mới.
Cấu trúc cơ bản của loại pin này vẫn giữ nguyên là pin li-ion. Điểm mới lạ nằm ở việc thay thế anode graphite bằng anode silicon. Do silicon có mật độ năng lượng cao gấp 10 lần graphite, những viên pin mới này có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn đáng kể trong cùng một không gian vật lý.
Điện thoại OnePlus 13 với nhiều tùy chọn màu sắc, minh họa cho smartphone dung lượng pin lớn sử dụng công nghệ pin silicon carbon.
Đây là lý do tại sao bạn có thể thấy sự gia tăng đột ngột của các mẫu điện thoại Android được thiết kế để mang lại thời lượng pin tốt nhất với dung lượng pin lớn. Ví dụ, OnePlus 13 và Vivo X200 Pro đều trang bị pin 6.000mAh, Realme GT 7 Pro có viên pin 6.500mAh, và Realme Neo7 đứng đầu danh sách với pin khủng 7.000mAh. Mức năng lượng này thậm chí còn vượt trội so với nhiều điện thoại chơi game.
Pin silicon-carbon cũng hứa hẹn khả năng suy thoái chậm hơn so với pin li-ion thông thường với anode graphite, điều này có thể cải thiện tuổi thọ pin đáng kể. Với xu hướng người dùng nâng cấp điện thoại ít thường xuyên hơn hiện nay, đây là một cải tiến đáng hoan nghênh. Mặc dù có những tuyên bố rằng pin Si/C hỗ trợ sạc nhanh hơn, nhiều mẫu điện thoại mới với pin Si/C lại có tốc độ sạc chậm hơn so với thế hệ tiền nhiệm. Điều này có thể là do các nhà sản xuất đang thận trọng với công nghệ mới và tạm thời ưu tiên sự ổn định hơn hiệu suất.
Vì Sao Pin Silicon Chưa Phổ Biến Rộng Rãi?
Các công ty từ lâu đã nhận thức được tiềm năng của silicon trong pin, nhưng họ vẫn ưu tiên graphite vì đặc tính hóa học của silicon. Silicon nở ra nhiều hơn graphite trong quá trình sạc, và sự giãn nở, co lại này có thể làm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn vật lý của lõi pin. Lý do duy nhất khiến các công ty bắt đầu sử dụng silicon bây giờ là vì các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách để làm cho anode silicon ổn định hơn bằng cách bổ sung thêm carbon vào hỗn hợp.
Tuy nhiên, vì công nghệ này vẫn còn rất mới và cơ sở hạ tầng sản xuất hiện có được tối ưu hóa cho graphite, các nhà lãnh đạo ngành có thể ngần ngại nâng cấp các nhà máy trên toàn thế giới cho đến khi công nghệ này trưởng thành hơn. Nhưng nếu chờ đợi quá lâu, họ có thể mất khách hàng khi các đối thủ cạnh tranh tung ra điện thoại với thời lượng pin dài hơn.
Silicon thô cực kỳ dồi dào trong tự nhiên, đây là một tin tuyệt vời. Tuy nhiên, việc tinh chế silicon để sử dụng trong pin là một quy trình phức tạp và tốn nhiều năng lượng, dẫn đến chi phí sản xuất cao hơn. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể sẽ chỉ thấy pin Si/C xuất hiện độc quyền trên các dòng flagship trong thời điểm hiện tại.
Mặc dù vậy, bất kỳ công nghệ mới nào ban đầu cũng đắt đỏ và sẽ rẻ hơn theo thời gian nhờ lợi thế kinh tế quy mô, do đó có lý do để lạc quan. Với tinh thần cạnh tranh của các nhà sản xuất Trung Quốc, có thể sẽ không mất quá lâu để công nghệ này xuất hiện trên một số mẫu điện thoại tầm trung cao cấp, mang đến cho người dùng thêm lý do để chọn mua điện thoại mới.
Đối với hầu hết người dùng, thời lượng pin dài hơn và sự suy thoái chậm hơn quan trọng hơn nhiều so với các tính năng mới lạ mà họ có thể không bao giờ sử dụng. Cho đến nay, chưa có thông tin nào về việc Samsung, Apple hay Google chuyển sang pin silicon-carbon. Tuy nhiên, sự quan tâm lớn đối với công nghệ mới này là đủ để cho thấy họ không thể đứng yên. Vài năm tới hứa hẹn sẽ rất thú vị cho ngành công nghiệp smartphone.
